CN116684735B - 一种音视频采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了应用于音视频采集与处理领域的一种音视频采集系统，包括：采集装置、麦克风和服务器；其中采集装置包括：机盒、移动模块、视频采集模块、位置监控模块、障碍识别模块、分析模块、通讯模块和控制模块，本系统通过设置障碍监测单元可进行自动识别采集装置的移动方向前方是否存在障碍，从而进行自动刹停防止发生碰撞或跌落；通过位置监控模块可识别音响所处的位置，同时可对音响音量根据发言人的位置进行自动调节，从而生成音量变化的环绕效果；通过设置视频采集模块与移动模块的结合可进行自动追踪与采集发言人的视频信息，从而保证发言人持续在画面中。

Description

一种音视频采集系统
技术领域
本发明涉及音视频采集与处理领域，尤其涉及一种音视频采集系统。
背景技术
音视频采集系统是在线会议和演讲终端这一类智能终端必不可少的组成部分。在会议中心进行发言演讲时，发言人往往需要站在大平台上进行发言演讲，音视频采集系统往往需要采集清晰的发言人的声音和图像，而现有视频采集方式往往为通过拍摄者进行调整镜头对发言人进行跟踪，如果当发言人需要互动或者走动时对镜头的调节往往操作比较麻烦而且不太稳定，而且现有的音响音量控制方式比较单一，往往调节好音量之后很少进行变动，所以造成播放的音调与音量输出比较平缓，当发言人语调平缓时更容易使得听讲人注意力流失导致听讲人注意力不集中，所以现有的音响调节还无法根据发言人的状态进行变化调节。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种音视频采集系统及其采集方式。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种音视频采集系统，包括：采集装置、麦克风和服务器；
其中采集装置包括：机盒、移动模块、视频采集模块、位置监控模块、障碍识别模块、分析模块、通讯模块和控制模块，其中：
移动模块，设置在机盒上，用于带动装置进行移动
视频采集模块，用于采集视频信息，同时将采集到的视频信息发送至通讯模块；
位置监控模块，用于监测音响与采集装置的位置关系；
障碍识别模块，用于监测采集装置的移动路径是否存在障碍；
分析模块，用于对对接收到的音频信号以及监控模块采集的监测信息进行分析；
通讯模块，用于将传输和接收信息；
控制模块，与移动模块、障碍识别模块、位置监控模块、分析模块、通讯模块进行通讯连接；
所述机盒设置有安装室、第一采音孔和第二采音孔，所述第一采音孔和第二采音孔分别对称设置在机盒的第一侧和第二侧；
所述主动滚轮机构的移动方向分别朝向机盒的第一侧与第二侧。
进一步的，所述位置监控模块包括第一拾音器、第二拾音器、编码器，所述安装室内设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第一拾音器和第二拾音器分别设置在第一安装槽和第二安装槽上，所述编码器设置在安装室内，且用于识别驱动电机主轴的转动角度，所述编码器与分析模块通讯连接。
进一步的，所述障碍识别模块包括包括镭射灯与第二摄像器，所述机盒在安装室的底部设置有第三安装槽与透明窗，所述镭射灯与第二摄像器均设置在第三安装槽上。
进一步的，所述障碍识别模块与第三安装槽均设置有两组，且分别靠近机盒的第一侧与第二侧设置。
进一步的，所述镭射灯的照射方向和第二摄像器的拍摄角度均为朝向外侧底部倾斜设置，所述镭射灯照射方向与竖直角度的夹角为δ，所述第二摄像器的拍摄方向与竖直角度的夹角为Φ，且δ≠Φ。
所述采集系统的采集方式：
采集装置跟踪发言人进行移动，同时视频采集模块进行采集原始视频信息，然后发送至控制模块，控制模块的第一计时单元将视频信息添加时间轴，然后将合成后的处理视频通过通讯模块发送至服务器；
麦克风进行采集发言人的语音信息，然后发送至服务器，服务器的第二计时单元向语音信息添加时间轴，生成处理音频，然后再将处理音频与处理视频进行合成发送至存储单元进行存储，同时服务器根据时间轴的时间同步向音响和视频播放设备进行分别发送处理音频和处理视频从而进行播放。
本发明所取得的有益效果是：
通过设置障碍监测单元可进行自动识别采集装置的移动方向前方是否存在障碍，从而进行自动刹停防止发生碰撞或跌落；
通过位置监控模块可识别音响所处的位置，同时可对音响音量根据发言人的位置进行自动调节，从而生成音量变化的环绕效果；
通过设置视频采集模块与移动模块的结合可进行自动追踪与采集发言人的视频信息，从而保证发言人持续在画面中。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的采集装置的结构示意图。
图2为本发明的采集装置的另一视角的结构示意图。
图3为本发明的障碍识别模块的结构示意图。
图4为本发明控制模块、分析模块及通讯模块的关系示意框图。
图5为定位音响与采集装置与宽度辅助线的关系示意图。
图6为本系统各个设备以及外接设备的关系示意图。
图中：1采集装置、11机盒、12移动模块、13视频采集模块、14位置监控模块、15障碍识别模块、2麦克风、3服务器、4音响。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1、图2、图3所示一种音视频采集系统，包括：采集装置1、麦克风2和服务器3；
其中采集装置包括：11机盒、12移动模块、13视频采集模块、14位置监控模块、15障碍识别模块、分析模块、通讯模块和控制模块，其中：
移动模块，设置在机盒上，用于带动装置进行移动
视频采集模块，用于采集视频信息，同时将采集到的视频信息发送至通讯模块；
位置监控模块，用于监测音响与采集装置的位置关系；
障碍识别模块，用于监测采集装置的移动路径是否存在障碍；
分析模块，用于对对接收到的音频信号以及监控模块采集的监测信息进行分析；
通讯模块，用于将传输和接收信息；
控制模块，与移动模块、障碍识别模块、位置监控模块、分析模块、通讯模块进行通讯连接；
所述机盒设置有安装室、第一采音孔和第二采音孔，所述第一采音孔和第二采音孔分别对称设置在机盒的第一侧和第二侧；
所述主动滚轮机构的移动方向分别朝向机盒的第一侧与第二侧。
进一步的，所述位置监控模块包括第一拾音器、第二拾音器、编码器，所述安装室内设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第一拾音器和第二拾音器分别设置在第一安装槽和第二安装槽上，所述编码器设置在安装室内，且用于识别驱动电机主轴的转动角度，所述编码器与分析模块通讯连接。
进一步的，所述障碍识别模块包括包括镭射灯与第二摄像器，所述机盒在安装室的底部设置有第三安装槽与透明窗，所述镭射灯与第二摄像器均设置在第三安装槽上。
进一步的，所述障碍识别模块与第三安装槽均设置有两组，且分别靠近机盒的第一侧与第二侧设置。
进一步的，所述镭射灯的照射方向和第二摄像器的拍摄角度均为朝向外侧底部倾斜设置，所述镭射灯照射方向与竖直角度的夹角为δ，所述第二摄像器的拍摄方向与竖直角度的夹角为Φ，且δ≠Φ。
实施例
本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
一种音视频采集系统，包括：采集装置、麦克风和服务器；
其中采集装置包括：机盒、移动模块、视频采集模块、位置监控模块、障碍识别模块、分析模块、通讯模块和控制模块，其中：
移动模块，设置在机盒上，用于带动装置进行移动
视频采集模块，用于采集视频信息，同时将采集到的视频信息发送至通讯模块；
位置监控模块，用于监测音响与采集装置的位置关系；
障碍识别模块，用于监测采集装置的移动路径是否存在障碍；
分析模块，用于对对接收到的音频信号以及监控模块采集的监测信息进行分析；
通讯模块，用于将传输和接收信息；
控制模块，与移动模块、障碍识别模块、位置监控模块、分析模块、通讯模块进行通讯连接；
所述机盒设置有安装室、第一采音孔和第二采音孔，所述第一采音孔和第二采音孔分别对称设置在机盒的第一侧和第二侧；
所述移动模块包括主动滚轮机构与辅助轮机构，所述主动滚轮机构与辅助轮机构均设置在机盒的底部；
所述主动滚轮机构设置有两组，所述主动滚轮机构包括驱动电机和车轮，所述驱动电机固定设置在机盒上，且驱动电机用于带动车轮转动；
所述主动滚轮机构的移动方向分别朝向机盒的第一侧与第二侧；
所述视频采集模块设置为第一摄像器；
所述第一摄像器还设置有调焦单元，所述调焦单元用于调整第一摄像器的焦距；
所述位置监控模块包括第一拾音器、第二拾音器、编码器，所述安装室内设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第一拾音器和第二拾音器分别设置在第一安装槽和第二安装槽上，所述编码器设置在安装室内，且用于识别驱动电机主轴的转动角度，所述编码器与分析模块通讯连接；
所述障碍识别模块包括包括镭射灯与第二摄像器，所述机盒在安装室的底部设置有第三安装槽与透明窗，所述镭射灯与第二摄像器均设置在第三安装槽上；
所述障碍识别模块与第三安装槽均设置有两组，且分别靠近机盒的第一侧与第二侧设置；
所述镭射灯的照射方向和第二摄像器的拍摄角度均为朝向外侧底部倾斜设置，所述镭射灯照射方向与竖直角度的夹角为δ，所述第二摄像器的拍摄方向与竖直角度的夹角为Φ，且δ≠Φ；
所述控制模块还设置有第一计时单元；
所述服务器设置有第二计时单元与存储单元；
所述服务器与各个音响的控制关系为独立控制，即对每个音响之间的播放内容与音量调节为相互独立互不影响，而不规定必须相同内容与音响；
通过设置障碍监测单元可进行自动识别采集装置的移动方向前方是否存在障碍，从而进行自动刹停防止发生碰撞或跌落；
通过位置监控模块可识别音响所处的位置，同时可对音响音量根据发言人的位置进行自动调节，从而生成音量变化的环绕效果；
通过设置视频采集模块与移动模块的结合可进行自动追踪与采集发言人的视频信息；
实施例二，本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
进一步结合图4、图5、图6所示，需要说明，宽度辅助线为现场中两个侧墙之间的间距连接线，为虚构的辅助线，不是独指实际存在的线；
所述采集系统的采集控制方式：
采集装置跟踪发言人进行移动，同时视频采集模块进行采集原始视频信息，然后发送至控制模块，控制模块的第一计时单元将视频信息添加时间轴，然后将合成后的处理视频通过通讯模块发送至服务器；
麦克风进行采集发言人的语音信息，然后发送至服务器，服务器的第二计时单元向语音信息添加时间轴，生成处理音频，然后再将处理音频与处理视频进行合成发送至存储单元进行存储，同时服务器根据时间轴的时间同步向音响和视频播放设备进行分别发送处理音频和处理视频从而进行播放；
场景测量方式：将机盒放置在地上，然后控制移动模块先向场景的一侧进行移动，直至朝向与移动方向对应的障碍识别模块识别判定存在障碍时，则控制移动模块停止移动，然后控制移动模块反转向场景的另一侧移动，同时位置监控模块开始运作计算移动模块的移动路程，直至另一侧的障碍识别模块识别到存在障碍时，停止移动模块与位置监控模块的运行；
放置机盒时需保证机盒直线移动时能直接抵达场景的两边侧墙；
障碍监测单元的监测方式：第二摄像器进行拍摄，然后镭射灯进行照射，从而在第二摄像器的摄影图像上生成镭射点，当监测到第二摄像器采集的画面中的镭射点发生偏移时，则为判定移动路径存在障碍，此时向控制模块发送预警信号，从而控制停止移动模块移动；
位置追踪方式：采集装置进行采集，视频采集模块开始对发言人进行拍摄时，分析模块进行分析识别发言人在画面中的位置，当监测到发言人偏离出监测区域时，控制移动模块驱动从而带动机盒移动重新调整镜头位置；
位置监控模块进行实时监测机盒在宽度辅助线的位置，生成位置信息，分析模块根据位置信息在宽度辅助线的对应位置生成定位点，根据定位点处于宽度辅助线的位置生成定位值D，将定位值发送至服务器，服务器根据区域值进行控制各个音响的音量；
音响音量控制方法为：音响位置采集；通过服务器控制单个音响进行发出声音，然后声音分别发送至第一拾音器和第二拾音器进行接收，分析模块根据两个拾音器的接收到声音的时间差进行判定音响处于宽度辅助线的对应位置，根据对应位置生成对应音响的位置值Yn，重复步骤直至识别与生成全部音响的位置值（Y1，Y2，Y3···Yn）；
在本实施例中，所述定位值D的取值范围为50~100;
对应音响的当前音量调节值=k-s*︱D-Yn︱；
其中s为根据实际场景设置音量模式，在本实施例中，采用响亮模式时，s=0.8；采用正常模式时，s=1；采用轻声模式时，s=1.2，k为初始设置音量值。
所以当发言人想激起或者调高某个区域的注意力时，可以往对应区域进行移动，从而调高对应区域的演讲音量而吸引注意或者产生变化的演说效果。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (1)

1.一种音视频采集系统，其特征在于，包括：采集装置、麦克风和服务器；
其中采集装置包括：机盒、移动模块、视频采集模块、位置监控模块、障碍识别模块、分析模块、通讯模块和控制模块，其中：
移动模块，设置在机盒上，用于带动采集装置进行移动；
视频采集模块，用于采集视频信息，同时将采集到的视频信息发送至通讯模块；
位置监控模块，用于监测音响与采集装置的位置关系；
障碍识别模块，用于监测采集装置的移动路径是否存在障碍；
分析模块，用于对接收到的音频信号以及位置监控模块采集的监测信息进行分析；
通讯模块，用于传输和接收信息；
控制模块，与移动模块、障碍识别模块、位置监控模块、分析模块、通讯模块进行通讯连接；
所述机盒设置有安装室、第一采音孔和第二采音孔，所述第一采音孔和第二采音孔分别对称设置在机盒的第一侧和第二侧；
所述位置监控模块包括第一拾音器、第二拾音器、编码器，所述安装室内设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第一拾音器和第二拾音器分别设置在第一安装槽和第二安装槽上，所述编码器设置在安装室内，且用于识别驱动电机主轴的转动角度，所述编码器与分析模块通讯连接；
所述障碍识别模块包括包括镭射灯与第二摄像器，所述机盒在安装室的底部设置有第三安装槽与透明窗，所述镭射灯与第二摄像器均设置在第三安装槽上；
所述障碍识别模块与第三安装槽均设置有两组，且分别靠近机盒的第一侧与第二侧设置；
所述镭射灯的照射方向和第二摄像器的拍摄角度均为朝向外侧底部倾斜设置，所述镭射灯照射方向与竖直角度的夹角为δ，所述第二摄像器的拍摄方向与竖直角度的夹角为Φ，且δ≠Φ；
其中通过服务器控制单个音响进行发出声音，然后声音分别发送至第一拾音器和第二拾音器进行接收，分析模块根据两个拾音器的接收到声音的时间差进行判定音响处于宽度辅助线的对应位置，根据对应位置生成对应音响的位置值Yn，重复步骤直至识别与生成全部音响的位置值Y1，Y2，Y3···Yn；
对应音响的当前音量调节值=k-s*︱D-Yn︱；
分析模块根据位置信息在宽度辅助线的对应位置生成定位点，根据定位点处于宽度辅助线的位置生成定位值D，定位值D的取值范围为50~100；
其中s为根据实际场景设置音量模式，采用响亮模式时，s=0.8；采用正常模式时，s=1；采用轻声模式时，s=1.2，k为初始设置音量值。
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